NL8303263A - X-RAY RADIATION DEVICE. - Google Patents
X-RAY RADIATION DEVICE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8303263A NL8303263A NL8303263A NL8303263A NL8303263A NL 8303263 A NL8303263 A NL 8303263A NL 8303263 A NL8303263 A NL 8303263A NL 8303263 A NL8303263 A NL 8303263A NL 8303263 A NL8303263 A NL 8303263A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ray
- source
- receiving device
- width
- image
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/06—Diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
- G21K1/043—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers changing time structure of beams by mechanical means, e.g. choppers, spinning filter wheels
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/60—Circuit arrangements for obtaining a series of X-ray photographs or for X-ray cinematography
Description
fc 4 VO 5093 “l“ Röntgenstraleninrichting.fc 4 VO 5093 "l" X-ray device.
De uitvinding heeft betrekking op een röntgenstraleninrichting voor het radiologisch onderzoeken van een onderwerp, waarbij de door een röntgenstralenbuis of dergelijke bron geëmitteerde bundel gedeeltelijk wordt belemmerd door een beweegbaar voor röntgenstralen ondoorlaat-5 baar masker, meer in het bijzonder een roteerbare schijf met een spleet of een ander röntgenstralenvenster, dat een gevormde aftastende röntgenstralenbundel via het voorwerp overdraagt naar een secundaire beeldvormende röntgenstralenontvanginr'ichting, zoals een scintillatie scherm. Zoals aangegeven in de Amerikaanse octrooischriften 3.780.291 en 4.315146 10 past een dergelijke uitrusting het voorwerp met een bijna een dimensionale, waaiervormige bundel in plaats van de volle twee dimensionale piramidevormige of kegelvormige bundel, die uit de röntgenstralenbuis wordt uitgestraald, af en maskeert een tweede roteerbare schijf, die met de eerste schijf is gecoördineerd, straling achter het voorwerp en 15 reduceert deze derhalve in mate van verstrooide straling in het beeld van de ontvanginrichting. Met verstrooide straling wordt bedoeld straling, welke de röntgenstralen ontvanger treft langs banen, welke verschillen van die,welke direct uit de bron afkomstig zijn. Een dergelijke verstrooide straling degradeert het contrast van het secundaire beeld, dat 20 door de directe straling wordt gevormd, meer of minder in afhankelijkheid van de fractie van verstrooide röntgenstraling ten opzichte van de totale röntgenstraling bij de ontvanginrichting. Een vroegere type af-tastinrichting met een aantal maskers vindt met in het Franse octroorschrift 521.746, Dergelijke vroege stelsels vereisten evenwel lange be-25 lichtingstijden van 3-15 sec., welke van weinig nut zijn bij het moderne snelle röntgenstralenonderzoek van medische subjecten met een aantal belichtingen.The invention relates to an X-ray device for radiological examination of a subject, in which the beam emitted by an X-ray tube or the like source is partially obstructed by a movable X-ray impermeable mask, more particularly a rotatable disc with a slit or another X-ray window, which transmits a shaped X-ray scanning beam through the object to a secondary X-ray imaging device, such as a scintillation screen. As indicated in U.S. Pat. Nos. 3,780,291 and 4,315146, 10 such equipment fits the object with an almost one-dimensional, fan-shaped beam instead of the full two-dimensional pyramidal or conical beam, which is radiated from the X-ray tube and masks a second rotatable disc coordinated with the first disc radiates behind the object and therefore reduces the amount of scattered radiation in the image of the receiver. By scattered radiation is meant radiation which strikes the X-ray receiver along paths different from those emanating directly from the source. Such a scattered radiation degrades the contrast of the secondary image formed by the direct radiation more or less depending on the fraction of scattered X-rays relative to the total X-rays at the receiving device. An earlier type of multi-mask scanner finds in French Patent 521,746, However, such early systems required long exposure times of 3-15 seconds, which are of little use in modern rapid X-ray examination of medical subjects with a number of exposures.
Men kan met een aftastende röntgenstraleninrichting een snelle reeks röntgenstralen-belichtingen uitvoeren door het vermogen, dat aan 30 de röntgenstralenbuis wordt toegevoerd, en derhalve de intensiteit van de emissie van deze buis te vergroten. Er is evenwel een grens of een maximaal dimensioneringsvermogen, dat aan een röntgenstralenbuis kan worden toegevoerd en derhalve wordt een bovengrens gesteld aan de fractie van verstrooide straling, welke kan worden toegelaten zonder dat de 35 kwaliteit van het secundaire beeld op een ernstige wijze wordt gedegradeerd.A rapid series of X-ray exposures can be performed with a scanning X-ray device by increasing the power applied to the X-ray tube, and thus the intensity of the emission from this tube. However, there is a limit or maximum sizing capability that can be applied to an X-ray tube and therefore an upper limit is placed on the fraction of scattered radiation which can be admitted without seriously degrading the quality of the secondary image.
λ Τ' r» Γι ? =τ % £ ν £ 0 0 « k -2-λ Τ 'r »Γι? = τ% £ ν £ 0 0 «k -2-
Derhalve beoogt de uitvinding de fractie van verstrooide straling, die de röntgenstraalontvanginrichting bereikt tot een minimum terug te brengen terwijl de röntgenstralenbuis binnen zijn vermogen werkt.Therefore, the invention aims to minimize the fraction of scattered radiation reaching the X-ray receiving device while the X-ray tube is operating within its power.
Volgens de uitvinding omvat een röntgenstralenstelsel röntgen-5 stralenbundelbron met eindige afmeting, die via de positie van een radia-logisch onderwerp naar een afbeeldgebied straalt, röntgenstralenontvang-inrichting in het afbeeldgebied, welke bij ontvangst van röntgenstralen secundaire straling emitteert, beweegbare röntgenstraalmaskerorganen tussen de bron en de ontvanginrichting, voorzien van een róntgenstralen-10 venster, dat een gevormde röntgenstralenbundel met een breedte, die over en door de onderwerpspositie aftast, naar de ontvanginrichting overdraagt om in het afbeeldgebied een secundair stralingsbeeld te vormen, en organen, welke het afbeeldgebied waarnemen voor het benutten van het secundaire beeld, waarbij de maskerorganen zijn voorzien van organen om de breedte 15 van het maskervenster in te stellen, teneinde daardoor de fractie van verstrooide straling, welke de röntgenstralenontvanginrichting bereikt, tot een minimum terug te brengen terwijl de röntgenstralenbuis'binnen zijn vermogen werkt.According to the invention, an X-ray array having finite-size X-ray beam source, which radiates to an imaging area via the position of a radial subject, X-ray receiving device in the imaging area, which emits secondary radiation upon receipt of X-rays, movable X-ray mask members between the source and the receiving device, provided with an X-ray window, which transmits a formed X-ray beam having a width scanning across and through the subject position to the receiving device to form a secondary radiation image in the imaging area, and means detecting the imaging area for utilizing the secondary image, wherein the mask members are provided with means to adjust the width of the mask window, thereby minimizing the fraction of scattered radiation reaching the X-ray receiving device while the X-ray tube collecting his assets works.
De verbruiksorganen omvatten elektro-optische "flying-spot” -20 aftastorganen voor het waarnemen van het beeldgebied en het omzetten van het secundaire beeld in overeenkomstige elektrische signalen. "Flying-spot"-aftastinrichtingen omvatten beeld-isocons, beeldversterkers, televisie-camerabuizen van allerlei typen, mechanische facsimilê-aftast-inrichtingen en foto-elektrische vaste-toestands-beeldaftastinrichtingen, 25 zoals fotodiodestelsels met eigen aftasting, ladingsinjectie-inrichtingen en ladings-gekoppelde inrichtingen (Fairchild CCD, Palo Alto, California). .Consumables include electro-optical "flying-spot" -20 sensing means for sensing the image area and converting the secondary image into corresponding electrical signals. "Flying-spot" sensing devices include image isocons, image intensifiers, television camera tubes all kinds of mechanical facsimile scanners and photoelectric solid state image scanners such as self-scanning photodiode arrays, charge injection devices and charge coupled devices (Fairchild CCD, Palo Alto, California).
De uitvinding omvat voorts de werkwijze voor het belichten van een voorwerp met röntgenstralen voor een of meer aftastingen, waarbij de röntgenstraling over de breedte van een venster van beweegbare röntgen-30 stralenmaskerorganen en vervolgens via het voorwerp naar een röntgen-stralenontvanginrichting wordt overgedragen, en voor de overdracht de breedte van het masker in de richting van de maskerbeweging wordt ingesteld teneinde de röntgenstralendosering van het voorwerp tot een minimum terug te brengen terwijl de effectieve röntgenstraling, die binnen de 35 capaciteit van de röntgenstralenbron naar de ontvanginrichting wordt overgedragen, optimaal wordt gemaakt. De maskerbreedte kan worden ingesteld tussen een minimum en een maximum overeenkomstig mathematische functies,The invention further includes the method of exposing an object with X-rays for one or more scans, wherein the X-rays are transferred across the width of a window of movable X-ray mask members and then through the object to an X-ray receiving device, and the transfer the width of the mask in the direction of the mask movement is adjusted to minimize the X-ray dosage of the object while optimizing the effective X-rays transmitted within the capability of the X-ray source to the receiving device. The mask width can be set between a minimum and a maximum according to mathematical functions,
e" ,η " ·· 'Ze ", η" ·· 'Z
•v 'J 'J -* V» * * -3- welke de afmeting van de röntgenstralenbron, de gewenste röntgenstralendosering, de overdrachtstijd van röntgenstralen naar het voorwerp, de afstand van de bron via het voorwerp naar de maskerorganen en naar de ontvanginrichting, de breedte van de ontvanginrichting, en de mate van 5 straling, welke men bij de ontvanginrichting wenst te verstrooien, omvatten.• v 'J' J - * V »* * -3- which indicates the size of the X-ray source, the desired X-ray dosage, the transfer time of X-rays to the object, the distance from the source through the object to the mask members and to the receiving device, include the width of the receiving device, and the amount of radiation that it is desired to scatter at the receiving device.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig.1 een optisch schema van een röntgenstralenstelsel, dat voorziet 10 in een zichtbaar beeld, volgens de uitvinding, waarbij de con structieve onderdelen, waaronder een beweegbaar masker schematisch zijn aangegeven; fig. 2 een aanzicht over de stralingsas van fig 1? fig. 3 een optisch schema van een andere uitvoeringsvorm volgens de 15 uitvinding; en fig. 4 een axiaal aanzicht van een instelbaar masker.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows an optical diagram of an X-ray system, which provides a visible image according to the invention, wherein the constructional parts, including a movable mask are indicated schematically; fig. 2 is a view over the radiation axis of fig. 1? fig. 3 is an optical diagram of another embodiment according to the invention; and Fig. 4 is an axial view of an adjustable mask.
Bij het röntgenstralenstelsel volgens fig.len 2 bestaat de röntgenstralenbron uit de brandpuntsvlek X op de anode a van een röntgenstralenbuis XT; Uit de bron X wordt een piramide- of kegelvormige bun-20 del B langs een stralingsas Al via de positie P van een voorwerp, zoals een menselijke patiënt op een voor röntgenstralen doorlaatbare on-dersteuningstafel T uitgestraald. Achter de patiëntpositie P bevindt zich een röntgenstraaloitvanginrichting R met een voor röntgenstralen gevoelig afbeeldgebied of -vlak IA met een breedte W. Meer in het bij-25 zonder bestaat de ontvanginrichting uit een scintillatie-scherm, dat bij ontvangst van röntgenstralen zichtbare secundaire stralen emitteert, doch men kan ook gebruik maken van andere bekende stralingsontvang-inrichtingen zoals een film. Het secundaire stralingsbeeld in het gebied IA wordt op de as Al waargenomen door elektro-optische verbruiksorganen, 30 die een van de eerder genoemde "flying-spot"-aftastinrichtingen omvatten, zoals een video-camerabuis VT, die het secundaire beeld omzet in een raster van elektrische video-signalen, overeenkomende met het voorwerp, dat wordt onderzocht, en een lensstelsel L, dat het secundaire beeld op een lichtgevoelig oppervlak aan het ontvangeind van de buis VT 35 projecteert. Het secundaire beeld kan ook door optische vezels op een fotodiodestelsel worden geprojecteerd.In the X-ray system of FIG. 2, the X-ray source consists of the focal spot X on the anode a of an X-ray tube XT; From the source X, a pyramid or conical beam B is radiated along a radiation axis A1 through the position P of an object, such as a human patient, on an X-ray-permeable support table T. Behind the patient position P there is an X-ray receiving device R with an X-ray sensitive imaging area or plane IA with a width W. More specifically, the receiving device consists of a scintillation screen, which emits visible secondary rays upon receipt of X-rays, but one can also use other known radiation receiving devices such as a film. The secondary radiation image in the region IA is detected on the axis A1 by electro-optical consuming devices comprising one of the aforementioned "flying-spot" sensors, such as a video camera tube VT, which converts the secondary image into a frame. of electrical video signals corresponding to the object under investigation, and a lens system L, which projects the secondary image onto a photosensitive surface at the receiving end of the tube VT 35. The secondary image can also be projected onto a photodiode array by optical fibers.
O ” Λ ~ O »··' - · .-- -4-O ”Λ ~ O» ·· '- · .-- -4-
i Ii I
De· röntgenstralenbuis XT is gemonteerd op een eerste wagen 2, welke op een hoofdgestel 1 een heen en weer gaande beweging kan uitvoeren naar en vanaf de patiëntpositie P. De ontvanginrichting R en het elektro-optische stelsel, de lens L en de videobuis VT, zijn gemon-5 teerd in een tweede wagen 3, die op een soortgelijke wijze heen en weer beweegbaar op het hoofdgestel heen wordt ondersteund. De patiëntentafel T wordt gewoonlijk onafhankelijk van het hoofdgestel 1 en de wagens 2, 3 ondersteund, zoals bijvoorbeeld is aangegeven in het Ameri- . kaanse octrooischrift 3.892.967.The X-ray tube XT is mounted on a first carriage 2, which on a main frame 1 can perform a reciprocating movement to and from the patient position P. The receiving device R and the electro-optical system, the lens L and the video tube VT, are mounted in a second carriage 3, which is supported reciprocally movable on the main frame in a similar manner. The patient table T is usually supported independently of the main frame 1 and the carriages 2, 3, as indicated, for example, in the United States. U.S. Patent 3,892,967.
10 De röntgenstralen!undel B wordt gedeeltelijk onderschept door een voor röntgenstralen ondoorlaatbaar. masker, dat een eerste roteerbare schijf Dl omvat, die meer in het bijzonder is voorzien van vier röntgenstralendoor latende spleten of vensters Wl. Zoals aangegeven in fig. 2, zijn de vensters W1 sectorvormig en zullen deze een waaiervormige af-15 tastende röntgenstralenbundel F doorlaten, terwijl de schijf Dl de rest van de kegelvormige bundel B ten opzichte van de ontvanginrichting R maskeert. De vensters kunnen evenwel ook bestaan uit rechthoekige spleten met evenwijdige zijden in een band, die zich lineair of heen en weer beweegbaar door de röntgenstralenbundel B beweegt. Hierna heeft de 20 uitdrukking "venster breedte" betrekking op de gemiddelde breedte van een sectorvormig venster of de constante breedte van een rechthoekig venster. Een soortgelijke doch grotere roteerbare schijf D2 met vier licht doorlatende vensters W2 bevindt zich tussen de lens L en de videobuis VT vdór ·-· het beeldvlak van de lens L. De twee schijven Dl en D2 25 worden door respectieve synchrone motoren Ml, M2 op een gemeenschappelijke as A2 geroteerd. Zoals aangegeven in fig. 2, zijn de vensters Wl, W2 van de schijven optisch gesuperponeerd, zodat aangezien het eerste schijfmasker Dl synchroon wordt aangedreven door verbinding via een snelheidsregelaar 5 met klok-geregelde wisselstroom voedingsklemmen p, 30 de tweede schijfvensters W2 het secundaire beeldgebied IA in hoofdzaak simultaan met de aftasting van het zelfde gebied door de eerste schijfvensters Wl aftasten. De X-Y-afbuigketen 4 voor de videobuis-aftast-inrichting is eveneens met de synchronisatie-besturingsklemmen p verbonden, zodat de aftasting van deze keten met de maskeerorganen is geco-35 ordineerd. Bij een scintillatiescherm met een zeer kleine beeldpersisten-tie is de aftasting door de videobuis in hoofdzaak simultaan met de aftasting door de maskers. De ontvanginrichting kan evenwel zijn voorzien 8 o V ·-· - ' ύ 0 > -5- van een secundaire beeld-opzamelinrichting.10 X-rays! Undel B is partially intercepted by an X-ray impermeable. mask, comprising a first rotatable disk D1, more particularly comprising four X-ray-passing slits or windows W1. As shown in Fig. 2, the windows W1 are sector-shaped and will transmit a fan-shaped scanning X-ray beam F, while the disk D1 masks the rest of the conical beam B with respect to the receiving device R. However, the windows may also consist of rectangular slits with parallel sides in a band, which move linearly or reciprocally through the X-ray beam B. Hereinafter, the expression "window width" refers to the average width of a sector-shaped window or the constant width of a rectangular window. A similar but larger rotatable disk D2 with four light transmissive windows W2 is located between the lens L and the video tube VT before the image plane of the lens L. The two disks D1 and D2 are formed by respective synchronous motors M1, M2 at a common axis A2 rotated. As shown in Fig. 2, the windows W1, W2 of the disks are optically superimposed, so that since the first disk mask D1 is driven synchronously by connection through a speed controller 5 with clock-controlled alternating current supply terminals p, the second disk windows W2 is the secondary image area. IA scan substantially simultaneously with the scan of the same area through the first disk windows W1. The X-Y deflection circuit 4 for the video tube scanner is also connected to the synchronization control terminals p, so that the scan of this circuit is coordinated with the masking means. In a scintillation screen with a very small image persistency, the scan through the video tube is substantially simultaneous with the scan through the masks. The receiving device may, however, be provided with a secondary image storage device.
De röntgenstralenbuis XT wordt bekrachtigd door een elektronische röntgenstralenbelichtingsregelaar 7, die via de motor Ml met de voedings-klemmen p is verbonden. Ter illustratie is een mechanisch analogon van 5 de elektronische regelaar weergegeven. Het analogon omvat een roteerbare nok 6, welke een schakelaar S in synchronisms met de schijf Dl zodanig sluit, dat de röntgenstralenbelichtingsregelaar 7 in responsie op het sluiten van de schakelaar S de röntgenstralenbuis XT in hoofdzaak slechts bekrachtigd gedurende de tijden, waarin de röntgenstralenmasker-10 venster Wl röntgenstralen naar het beeldgebied la van de ontvangin-richting doorlaten en niet wanneer de uitgezonden waaiervormige bundel zich achter het beeldgebied bevindt, waardoor derhalve de energie-eisen en de verstrooide röntgenstraling worden gereduceerd en het momentane vermogen van de buis wordt vergroot.The X-ray tube XT is energized by an electronic X-ray exposure controller 7, which is connected to the supply terminals p via the motor M1. A mechanical analog of the electronic controller is shown by way of illustration. The analog includes a rotatable cam 6, which closes a switch S in synchronisms with the disk D1 such that the X-ray exposure controller 7 responds to the closing of the switch S to energize the X-ray tube XT substantially only during the times in which the X-ray mask-10 The window W1 transmits X-rays to the image area 1a of the receiving device and not when the radiated fan-shaped beam is behind the image area, thus reducing the energy requirements and the scattered X-rays and increasing the instantaneous power of the tube.
15 Zoals aangegeven in fig. 3, kan een belangrijke verbetering in het rendement van het elektro-optische stelsel van de lensoptiek en "flying -spot"-aftastinrichting worden verwezenlijkt indien een aantal lenzen en aftastinrichtingen discrete en gescheiden gebieden van het secundaire beeld van de ontvanginrichting R in het vlak IA waarnemen.As shown in Fig. 3, a significant improvement in the electro-optical efficiency of the lens optics and "flying-spot" scanner can be achieved if a plurality of lenses and scanners discrete and separate regions of the secondary image of the observe receiver R in plane IA.
20 Bij voorkeur wordt het beeldgebied gesplitst in vier kwadranten, die respectievelijk worden waargenomen door vier elektro-optische stelsels Ll, VTl; L2, VT2; 13, VT3; en 14» VT4 , waarbij de derde en vierde van deze stelsels zich achter de eerste en tweede bevinden. De vier video buizen worden bestuurd door een X-Y afbuigketen 4 , welke is gemodifieerd 25 om de aftasting van de respectieve buizen zodanig te synchroniseren, dat de aftastlijnen op een doeltreffende wijze op elkaar aansluiten wanneer zij zich vanuit een kwadrant van het beeldgebied naar een ander kwadrant uitstrekken. De respectieve uitgangssignalen van de vier aftastbuizen worden toegevoerd aan een weergeef inrichting 8, zoals een kathode-30 straalbuis, met het zelfde synchronisms als de aftasting teneinde de vier beeldkwadranten tot een continu weergegeven beeld opnieuw op te bouwen.Preferably, the image region is split into four quadrants, which are respectively observed by four electro-optical systems L1, VT1; L2, VT2; 13, VT3; and 14 VT4, wherein the third and fourth of these galaxies are behind the first and second. The four video tubes are controlled by an XY deflection circuit 4, which is modified to synchronize the scan of the respective tubes such that the scan lines connect effectively when they connect from one quadrant of the image area to another quadrant stretch out. The respective output signals from the four scanning tubes are applied to a display 8, such as a cathode-30 ray tube, with the same synchronisms as the scanning in order to reconstruct the four image quadrants into a continuously displayed image.
Bij vergelijkbare enkeboudige en viervoudige stelsels meet het beeldgebied, dat wordt waargenomen, 35 bij 35 cm, bezit elke lens een \ 35 f-getal van 1,0 en heeft elke videobuis VT een fotogevoelig oppervlak met een diameter van 10,2 cm. Om het gehele beeldgebied op de enkele videobuis met een diameter van 10,2 cm volgens fig. 1 te projecteren T.~ ' - ' * ï , . . 1 v. ^ - - — -6- onder gebruik van een enkele lens waarvan de diameter 25 cm bedraagt, is. een brandpuntse afstand, van 25 cm en een afstand tussen het beeld-gebied tot de videobuis van 177 cm nodig. Bij het equivalente viervoudige stelsel volgens fig. 5 heeft elk van de vier lenzen een diameter 5 van 22 cm bij een brandpuntse afstand van 22 cm. en een afstand tussen het beeldgebied en de videobuis van 107 cm, waardoor de optische ruimtelijke eisen met bijna 40 % worden gereduceerd, terwijl dezelfde hoek-tot-middenhelderheidsverhouding van 0,95 ten gevolge van de cosinus wet wordt onderhouden'.In comparable single and quadruple galaxies, the image area observed is 35 by 35 cm, each lens has a \ 35 f number of 1.0 and each video tube VT has a photosensitive surface with a diameter of 10.2 cm. To project the entire image area onto the single 10.2 cm diameter video tube of FIG. 1. . 1 v. ^ - - - -6- using a single lens whose diameter is 25 cm. a focal length, of 25 cm and a distance between the image area to the video tube of 177 cm. In the equivalent quadruple system of Figure 5, each of the four lenses has a diameter of 22 cm at a focal length of 22 cm. and a distance between the image area and the video tube of 107 cm, reducing the optical spatial requirements by nearly 40%, while maintaining the same angle-to-center brightness ratio of 0.95 due to the cosine law.
10 Ofschoon het lensrendement wordt vergroot en de helderheid van het beeld van de ontvanginrichting niet wordt vergroot, verkrijgt men een economisch voordeel omdat vier kleine lenzen minder duur zijn dan een equivalente enkele grote lens.Although the lens efficiency is increased and the brightness of the image of the receiving device is not increased, an economic advantage is obtained because four small lenses are less expensive than an equivalent single large lens.
Een bijzonder belangrijk aspect van de uitvinding, dat van 15 toepassing is op alle weergegeven uitvoeringsvormen, ligt in de instel-baarheid van de breedte van de voor röntgenstralen doorlaatbare vensters Wl in het röntgenstralenmasker Dl.A particularly important aspect of the invention, which applies to all embodiments shown, lies in the adjustability of the width of the X-ray transmissive windows W1 in the X-ray mask D1.
In fig. 4 vindt men een samengestelde schijf 15, welke bij voorkeur in de plaats treedt van de eerste schijf Dl van de figuren 1 en 20 2. De samengestelde schijf 15 omvat twee gesuperponeerde schijven 16 en 17, waarvan een schijf 16 is bevestigd aan de as 11, welke door de motor Ml wordt aangedreven, en de andere schijf 17 is voorzien van een huls 12, die door een vasthoudring 13 roteerbaar op de as is bevestigd. Terwijl de ene schijf 17 ten opzichte van de andere schijf kan worden geroteerd, 25 worden de twee schijven normaliter ten opzichte van elkaar vergrendeld door een instelschroef 14, die door een schijf 16 is geschroefd en met de andere schijf zodanig samenwerkt,dat een relatieve beweging wordt belet. De respectieve schijven 16 en 17 bezitten elk bijvoorbeeld 4 betrekkelijk grote sectorvormige vensters 18 en 19, welke een hoek van een 30 paar graden tot bijna 90° kunnen insluiten. De vensters van de beide schijven overlappen elkaar teneinde een kleinere sectorvormige röntgenstralenvensters Wl * te bepalen, die zich door de beide schijven uitstrekken en instelbaar zijn door een relatieve rotatie van de schijven 16 en 17.In Fig. 4 there is found a composite disk 15, which preferably replaces the first disk D1 of Figures 1 and 20 2. The composite disk 15 comprises two superimposed disks 16 and 17, of which a disk 16 is attached to the shaft 11, which is driven by the motor M1, and the other disc 17 is provided with a sleeve 12, which is rotatably mounted on the shaft by a holding ring 13. While one disc 17 can be rotated relative to the other disc, the two discs are normally locked relative to each other by an adjustment screw 14 which is screwed through a disc 16 and interacts with the other disc so that relative movement is prevented. For example, the respective disks 16 and 17 each have 4 relatively large sector-shaped windows 18 and 19, which can enclose an angle of a few degrees to almost 90 °. The windows of the two disks overlap to define a smaller sector-shaped X-ray windows W1 * which extend through the two disks and are adjustable by a relative rotation of the disks 16 and 17.
35 Wanneer de vensterbreedte wordt gereduceerd dan wordt de rönt genstralenbelichting van de patiënt gereduceerd doch moet het vermogen van de röntgenstralenbuis worden vergroot tot de bedrijfsgrens daarvan ~ - -7 r- *735 When the window width is reduced, the patient's X-ray exposure is reduced, but the power of the X-ray tube must be increased to its operating limit ~ - -7 r- * 7
ζί \ w* T-J\ί \ w * T-J
-7- «r om de vereiste röntgenstralendosis te onderhouden. Door anderzijds de vensterbreedte te vergroten wordt de flux van op een willekeurige wijze verstrooide, röntgenstralen vergroot, welke stralen niet door het voorwerp worden geabsorbeerd en niet lineair worden overgedragen en waarbij 5 de verstrooide röntgenstralen, die de ontvanginrichting R treffen, het contrast en de resolutie reduceren en het secundaire beeld bij de rönt-genstralenontvanginrichting degraderen. Het is gebleken, dat optimale breedten van het venster Wl, betiteld als een minimale breedte W . en-7- «r to maintain the required X-ray dose. On the other hand, by increasing the window width, the flux of randomly scattered X-rays is increased, which rays are not absorbed by the object and are not transmitted linearly, and the scattered X-rays striking the receiving device R, the contrast and the resolution and degrade the secondary image at the X-ray receiver. It has been found that optimal widths of the window W1 are referred to as a minimum width W. and
Mi» een maximale breedte WMax e» een acceptabel en bij voorkeur te ge-10 bruiken gebied van vensterbreedten kan worden uitgedrukt in termen van E, de gewenste röntgenstralendosering in milliröntgen; V, de piek- of maximaal gedimensioneerde spanning in kilovolt, die aan de röntgenstralen-buisbron XE' wordt aangelegd, T het tijd-interval in millisec. dat de röntgenstraling tijdens elke aftasting door het maskervenster Wl naar 15 een voorwerp wordt overgedragen, A, de afstand in cm vanaf de röntgenstralenbron XT via de positie van het voorwerp P; D, de afstand in cm vanaf de bron XT naar de beweegbare maskerorgaan Dl; W, de breedte in cm van de röntgenstralenontvanginrichting R; L. de afstand in cm vanaf de röntgenstralenbron XT naar de ontvanger R; X* , de afmeting in cm 20 van de brandpunts vlek op de buisanode a, welk de röntgenstralenbron is, en F de toelaatbare fractie van gestoorde röntgenstraling in milliröntgen, welke door de radioloog wordt gekozen om de ontvanginrichting te treffen. De afstand L wordt bij voorkeur gehouden op een waarde tussen 60 en 200 cm. De afmeting van de röntgenstralenbron ligt bij 25 voorkeur tussen 0,03 en 0,2 cm. De brandpunts vlek heeft een onregelmatige begrenzing doch is bij benadering vierkant en de afmeting van de vlek kan als de zij-afmeting daarvan worden beschouwd. De röntgenstralen-bronafmeting X* wordt begrensd door- het ontwerp van de röntgenstralenbuis doch de afmeting D kan worden gevarieerd binnen een gebied van een mini-30 mum-maximumbreedten, respectievelijk gedefinieerd door de benaderde uitdrukkingen: (1) WL. * 5/10.000 (E/(12VT - VT In T)) (A2DW/LX*) ? enA maximum width WMax e »an acceptable and preferred range of window widths can be expressed in terms of E, the desired X-ray dose in millir-X; V, the peak or maximum dimensioned voltage in kilovolts applied to the X-ray tube source XE ', T the time interval in milliseconds. that the X-rays are transmitted through each mask window W1 to an object, A, the distance in cm from the X-ray source XT via the position of the object P; D, the distance in cm from the source XT to the movable mask member D1; W, the width in cm of the X-ray receiving device R; L. the distance in cm from the X-ray source XT to the receiver R; X *, the size in cm 20 of the focal spot on the tube anode a, which is the X-ray source, and F is the allowable fraction of interfering X-rays in milli-rays chosen by the radiologist to hit the receiver. The distance L is preferably kept at a value between 60 and 200 cm. The size of the X-ray source is preferably between 0.03 and 0.2 cm. The focal spot has an irregular boundary but is approximately square and the size of the spot can be considered its side size. The X-ray source size X * is limited by the design of the X-ray tube, but the size D can be varied within a range of a minimum of 30 mum maximum widths, respectively defined by the approximate expressions: (1) WL. * 5 / 10,000 (E / (12VT - VT In T)) (A2DW / LX *)? and
Mill (2) WMax = F (DW/L) .Mill (2) WMax = F (DW / L).
De beide uitdrukkingen zijn enigszins benaderd uit berekende 35 modellen doch de benadering ligt goed binnen nuttige en praktische grenzen. E kan worden gevarieerd tussen de praktische grenzen van 0,25 en 100 milliröntgen; V tussen 50 en 100 kilovolt piekwaarde; en T tussen 5 en 1500 millisec.Both expressions have been approximated somewhat from calculated models, but the approach is well within useful and practical limits. E can be varied between the practical limits of 0.25 and 100 milli-rays; V between 50 and 100 kilovolts peak value; and T between 5 and 1500 milliseconds.
„ —J -s -Of H % . · i Ί -8--J -s -Or H%. I Ί -8-
Bij of in de buurt van de minmumwaarde Ww. , bepaald door deAt or near the minimum value Ww. , determined by the
Min uitdrukking (1) is de vensterbreedte optimaal. Een verdere reductie van de breedte onder de minimumwaarde Ww. doet het vermogen van de röntgenstralenbuis overschrijden. Vensterbreedten, groter dan de 5 minimum breedte, zijn praktisch bij of onder de maximale breedte W , bepaald door de uitdrukking (2). Boven, de maximum breedte W neemt de besparing aan röntgenstralenbuisvermogen snel af.Min expression (1) is the window width optimal. A further reduction of the width below the minimum value Ww. does exceed the power of the X-ray tube. Window widths greater than the minimum width 5 are practically at or below the maximum width W defined by the expression (2). Above, the maximum width W rapidly decreases the X-ray tube power saving.
De bovenbeschreven inrichting voorziet. in een aanmerkelijk verbeterde methode voor het belichten van voorwerpen, meer in het bijzonder 10 menselijke patiënten, met een of meer aftastingen van de röntgenstraling. De verbeterde· werkwijze omvat het uitzenden.van de röntgenstralingThe device described above provides. in a markedly improved method of exposing objects, more particularly human patients, with one or more X-ray scans. The improved method involves emitting the X-rays
dBdB
via de instelbare vensters Wl van een beweegbaar masker (fig. 4) , vandaar uit via het voorwerp naar een róntgenstralenontvanginrichting, en het voor de belichting instellen van de breedte van het maskervenster 15 in de richting van de maskerbeweging. De instelling van de vensterbreedte kan geschieden overeenkomstig de uitdrukkingen voor de minimale en maximale vensterbreedten Vï . en Wwvia the adjustable windows W1 of a movable mask (Fig. 4), from there through the object to an X-ray receiving device, and adjusting the width of the mask window 15 in the direction of the mask movement for exposure. The window width can be adjusted according to the expressions for the minimum and maximum window widths Vi. and WW
Mxn MaxMxn Max
Het bovenbeschreven röntgenstralenstelsel en de werkwijze voor het bedrijven* daarvan maken de totale röntgenstralendosering van het 20 voorwerp minimaal en maken- tegelijkertijd de nuttige straling, welke .naar de stralingsontvanginrichting wordt overgedragen optimaal terwijl de spanning, die aan de röntgenstralenbuis wordt aangelegd, binnen de piek dimensionering daarvan wordt gehouden.The X-ray system described above and the method of operation thereof minimize the total X-ray dosage of the object and at the same time optimize the useful radiation which is transferred to the radiation receiving device while the voltage applied to the X-ray tube is within the peak sizing thereof is kept.
O v — Λ *‘ ' ~ ü ü , · .... J -jO v - Λ * "'~ ü ü, · .... J -j
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45374982 | 1982-12-27 | ||
| US06/453,749 US4534051A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Masked scanning X-ray apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8303263A true NL8303263A (en) | 1984-07-16 |
Family
ID=23801915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8303263A NL8303263A (en) | 1982-12-27 | 1983-09-22 | X-RAY RADIATION DEVICE. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4534051A (en) |
| CA (1) | CA1216080A (en) |
| DE (1) | DE3346868C2 (en) |
| FR (1) | FR2538240B1 (en) |
| GB (1) | GB2132460B (en) |
| NL (1) | NL8303263A (en) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4649560A (en) * | 1984-01-30 | 1987-03-10 | John K. Grady | Digital X-ray stand |
| US4581753A (en) * | 1984-09-21 | 1986-04-08 | John K. Grady | Translatively driven X-ray aperture mask |
| US4896344A (en) * | 1984-10-15 | 1990-01-23 | Grady John K | X-ray video system |
| US4646339A (en) * | 1985-06-11 | 1987-02-24 | John K. Grady | Rotating X-ray mask with sector slits |
| US4773087A (en) * | 1986-04-14 | 1988-09-20 | University Of Rochester | Quality of shadowgraphic x-ray images |
| EP0437650A1 (en) * | 1990-01-15 | 1991-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray diagnostic apparatus |
| US5802137A (en) * | 1993-08-16 | 1998-09-01 | Commonwealth Scientific And Industrial Research | X-ray optics, especially for phase contrast imaging |
| RU2098797C1 (en) * | 1994-11-30 | 1997-12-10 | Алексей Владиславович Курбатов | Method for obtaining object projection by means of penetrating radiation and device for its realization |
| GB2298556A (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-04 | St George's Healthcare Nhs Trust | X-ray beam attenuator |
| IL128363A (en) * | 1999-02-03 | 2003-06-24 | Moshe Ein Gal | Moving collimator system |
| KR100435108B1 (en) * | 2000-02-16 | 2004-06-09 | 삼성전자주식회사 | Radiation inspection system and method thereof |
| WO2004095063A2 (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for slot scanning digital radiography |
| JP4675589B2 (en) * | 2004-07-06 | 2011-04-27 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | X-ray computer tomography equipment |
| DE102004060582A1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Siemens Ag | X-ray device with scattered beam suppression |
| US8983024B2 (en) | 2006-04-14 | 2015-03-17 | William Beaumont Hospital | Tetrahedron beam computed tomography with multiple detectors and/or source arrays |
| US9339243B2 (en) | 2006-04-14 | 2016-05-17 | William Beaumont Hospital | Image guided radiotherapy with dual source and dual detector arrays tetrahedron beam computed tomography |
| WO2007120744A2 (en) * | 2006-04-14 | 2007-10-25 | William Beaumont Hospital | Scanning slot cone-beam computed tomography and scanning focus spot cone-beam computed tomography |
| EP2026698A4 (en) * | 2006-05-25 | 2016-10-05 | Beaumont Hospital William | Real-time, on-line and offline treatment dose tracking and feedback process for volumetric image guided adaptive radiotherapy |
| DE102008025201A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for obtaining radiograph by X-ray source and X-ray-sensitive surface element, involves suppressing part of X-rays delivered from X-ray source by screen so that X-rays strike two sub areas of surface element |
| US8111809B2 (en) | 2009-01-29 | 2012-02-07 | The Invention Science Fund I, Llc | Diagnostic delivery service |
| US8130904B2 (en) | 2009-01-29 | 2012-03-06 | The Invention Science Fund I, Llc | Diagnostic delivery service |
| CA2785995A1 (en) | 2010-01-05 | 2011-07-14 | William Beaumont Hospital | Intensity modulated arc therapy with continuous couch rotation/shift and simultaneous cone beam imaging |
| EP2510879A1 (en) | 2011-04-12 | 2012-10-17 | X-Alliance GmbH | Device for interrupting x-rays |
| DE102013212833B4 (en) | 2013-07-02 | 2019-12-24 | Siemens Healthcare Gmbh | Method for obtaining x-ray images and x-ray imaging system |
| US20180303440A1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | Digit Medical Corporation | Automatically controlled x-ray irradiation field limiting device |
| EP3534378A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-04 | Hitachi High-Tech Analytical Science Finland Oy | A collimator assembly for an x-ray spectrometer device |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1184655A (en) * | 1956-08-09 | 1959-07-24 | Philips Nv | Fluoroscopic device |
| FR2391699A1 (en) * | 1976-04-09 | 1978-12-22 | Radiologie Cie Gle | RADIOGRAPHY EQUIPMENT, ESPECIALLY MAMMOGRAPHY |
| JPS5385188A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Toshiba Corp | Pulse x-ray apparatus |
| US4179100A (en) * | 1977-08-01 | 1979-12-18 | University Of Pittsburgh | Radiography apparatus |
| US4203037A (en) * | 1977-08-01 | 1980-05-13 | University Of Pittsburgh | Collimated radiation apparatus |
| DE2924423A1 (en) * | 1979-06-16 | 1980-12-18 | Philips Patentverwaltung | METHOD FOR DETERMINING THE SPATIAL DISTRIBUTION OF THE ABSORPTION OF RADIATION IN A PLANE AREA |
| US4315146A (en) * | 1979-08-17 | 1982-02-09 | The Research Foundation Of State University Of New York | Process and apparatus for scatter reduction in radiography |
| US4342914A (en) * | 1980-09-29 | 1982-08-03 | American Science And Engineering, Inc. | Flying spot scanner having arbitrarily shaped field size |
| US4404591A (en) * | 1982-01-04 | 1983-09-13 | North American Philips Corporation | Slit radiography |
-
1982
- 1982-12-27 US US06/453,749 patent/US4534051A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-09-22 NL NL8303263A patent/NL8303263A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-11-09 CA CA000440866A patent/CA1216080A/en not_active Expired
- 1983-11-23 FR FR838318638A patent/FR2538240B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-12-23 DE DE3346868A patent/DE3346868C2/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-12-23 GB GB08334381A patent/GB2132460B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2132460B (en) | 1986-09-03 |
| GB2132460A (en) | 1984-07-04 |
| FR2538240B1 (en) | 1992-04-30 |
| CA1216080A (en) | 1986-12-30 |
| DE3346868C2 (en) | 1994-10-06 |
| US4534051A (en) | 1985-08-06 |
| DE3346868A1 (en) | 1984-06-28 |
| FR2538240A1 (en) | 1984-06-29 |
| GB8334381D0 (en) | 1984-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8303263A (en) | X-RAY RADIATION DEVICE. | |
| JP2786441B2 (en) | X-ray inspection equipment | |
| EP0155064B1 (en) | An apparatus for slit radiography | |
| US6510202B2 (en) | Imaging apparatus, imaging method, and storage medium | |
| US4404591A (en) | Slit radiography | |
| EP1798576B1 (en) | Computed radiography system | |
| WO1991011813A1 (en) | Detector arrangement for a ct device | |
| EP0166567A2 (en) | Imaging system and method | |
| CN114199907B (en) | Multi-resolution CT imaging system and method | |
| AU687545B2 (en) | Apparatus for making X-ray images | |
| US4504859A (en) | Multiple X-ray image scanners | |
| JPH0730815A (en) | X-ray inspection device | |
| EP0547679A1 (en) | X-ray imaging system including brightness control | |
| US4649559A (en) | Digital radiography device | |
| US4549209A (en) | X-Ray image converter system | |
| JPH08299316A (en) | X-ray diagnostic device | |
| US5600701A (en) | X-ray imaging system and method therefor | |
| Grady et al. | X-ray apparatus and method | |
| US5724402A (en) | X-ray system with image directing optics | |
| GB2061055A (en) | Imaging system | |
| JPH08275937A (en) | X-ray tomographic method and system | |
| GB2572366A (en) | Imager | |
| JP2006149493A (en) | High resolution image-based diagnosis apparatus using deflection effect of x rays | |
| AU3724999A (en) | X-ray imaging apparatus | |
| JP2002306466A (en) | Radiation computed tomography apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |